UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL FACULDADE DE MEDICINA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM MEDICINA: CIÊNCIAS MÉDICAS
TREINAMENTO MUSCULAR INSPIRATÓRIO NA APNEIA OBSTRUTIVA DO SONO DO IDOSO: ENSAIO CLÍNICO RANDOMIZADO
“MusculAR Inspiratory Training in Sleep Apnea”
MARITSA Trial
Márcia Kraide Fischer
Porto Alegre 2018
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL
FACULDADE DE MEDICINA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM MEDICINA: CIÊNCIAS MÉDICAS
TREINAMENTO MUSCULAR INSPIRATÓRIO NA APNEIA OBSTRUTIVA DO SONO DO IDOSO: ENSAIO CLÍNICO RANDOMIZADO
“MusculAR Inspiratory Training in Sleep Apnea”
MARITSA Trial
Orientador: Prof. Dr. Denis Martinez
Tese de doutorado apresentada como requisito para obtenção de título de doutor em Medicina: Ciências Médicas, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Programa de Pós-Graduação em Medicina: Ciências Médicas.
Porto Alegre 2018
Agradecimentos
Ao meu orientador, professor e doutor Denis Martinez, pelo imprescindível estímulo ao estudo e trabalho, pela paciência e horas destinadas à pesquisa. Obrigada pelo exemplo de perseverança, caráter e de qualidade na ciência.
À minha família, em especial ao meu pai Maurício, meu grande incentivador, pelo exemplo de luta e conquistas através de sua competência e trabalho.
Aos meus colegas do Laboratório Interdisciplinar de Pesquisa do Sono pelo companheirismo e pela aprendizagem, especialmente aos colegas Sinara Franciscatto, Roberto Pacheco, Emerson Martins e Jhoana Uribe.
Aos sujeitos da pesquisa, obrigada por entenderem a importância do estudo e contribuírem voluntariamente para o avanço da ciência.
Ao Programa de Pós-Graduação em Medicina: Ciências Médicas da Universidade Federal do Rio Grande do Sul por possibilitar estudo e qualificação de qualidade. Às instituições de fomento à pesquisa: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) e ao Fundo de Incentivo à Pesquisa e Eventos (FIPE) do Hospital de Clínicas de Porto Alegre, por acreditarem e incentivarem na concretização das pesquisas científicas.
RESUMO
Apneia obstrutiva do sono se caracteriza por repetidos episódios de obstrução, parcial ou completa, da via aérea superior durante o sono. A prevalência de apneia obstrutiva do sono aumenta com a idade fazendo dela um problema de saúde relevante aos idosos. O esforço respiratório repetitivo contra a via aérea obstruída e a hipóxia intermitente podem ter efeitos deletérios na musculatura inspiratória de pacientes com apneia obstrutiva do sono. O objetivo do estudo foi verificar o efeito do treinamento muscular inspiratório (TMI) sobre o Índice de Apneia-Hipopneia (IAH) em idosos com apneia obstrutiva do sono.
Métodos: Estudo randomizado em 34 idosos com diagnóstico de apneia obstrutiva do sono. Os pacientes elegíveis foram alocados aleatoriamente nos grupos TMI ou grupo sham-TMI. Os sujeitos do grupo TMI realizaram oito semanas de TMI consistindo de 30 inspirações máximas e 15 minutos de treinamento, duas vezes ao dia. A frequência da realização dos exercícios aumentou de três vezes por semana nas duas primeiras semanas, para cinco vezes na terceira e quarta semanas e diariamente nas quatro últimas semanas. A carga foi aumentada a cada duas semanas através da reavaliação da pressão inspiratória máxima (PIM) e do ajuste no dispositivo. Os participantes do grupo sham-TMI realizaram treinamento com a mesma frequência do grupo sham-TMI sem carga no dispositivo. Todos os pacientes foram reavaliados com manovacuometria a cada duas semanas e refizeram os exames de polissonografia, ecografia, espirometria e manovacuometria após 8 semanas.
Resultados: Os pacientes do grupo TMI completaram o protocolo com redução média no IAH de apenas 1,6 eventos/hora (intervalo de confiança- IC de 95% -4,8 a 1,6). No grupo TMI-sham, o IAH aumentou em 3,9 eventos por hora (IC 95% 0,1 a 7,7). Foi
observada interação significativa grupo x tempo no modelo GEE para IAH (P = 0,023) e para PIM (P <0,001). Não houve interação significativa grupo x tempo para pressão expiratória máxima (P= 0,069), espirometria (P= 0,075) e espessura do diafragma (P=0,176).
Conclusão: Embora o TMI tenha sido eficaz em aumentar a PIM em idosos, a pequena redução no IAH obtida parece não ter utilidade clínica se a terapia por AOS for planejada.
Palavras-chave: apneia obstrutiva; sono; idosos; tratamento; treinamento muscular
inspiratório.
ABSTRACT
Obstructive sleep apnea is characterized by repeated episodes of obstruction, partial or complete, of the upper airway during sleep. The prevalence of obstructive sleep apnea increases with age making it a relevant health problem for the elderly. Repeated respiratory effort against the obstructed airway and intermittent hypoxia may have deleterious effects on the inspiratory muscles of patients with obstructive sleep apnea. The objective of the study was to verify the effect of inspiratory muscle training (IMT) on the Apnea-Hypopnea Index (AHI) in the elderly with obstructive sleep apnea (OSA).
Methods: Randomized study in 34 elderly patients with obstructive sleep apnea. Eligible patients were allocated randomly in the TMI or sham-IMT. Subjects in the TMI group performed eight weeks of IMT consisting of 30 maximal inspirations and 15 minutes of training twice daily. The frequency of exercise performed increased from three times a week in the first two weeks to five times in the third and fourth weeks and daily in the last four weeks. The load was increased every two weeks by reassessing the maximal inspiratory pressure (MIP) and adjustment in the device. Participants in the sham-IMT group underwent training with the same frequency as the IMT group with no load on the device. All patients were reassessed with manovacuometrics every two weeks and repeated the examinations of polysomnography, echography, spirometry and manovacuometry after 8 weeks.
Results: All patients in the IMT group completed the protocol with an average reduction in AHI of only 1.6 events per hour (95% confidence interval -4.8 to 1.6). In the sham-IMT group the AHI increased by 3.9 events per hour (95%CI 0.1 to 7.7). Significant group×time interaction was observed in GEE model for AHI (P=0.023) and for MIP
(P<0.001). No significant group×time interaction was observed for maximal expiratory pressure (P=0.069), spirometry (P=0.075) and diaphragm thickness (P=0.176).
Conclusion: Although the IMT was efficacious to increase MIP in elderly persons, the small reduction in AHI obtained seems without clinical usefulness if OSA therapy is intended.
Key words: obstructive apnea; sleep; elderly; treatment; inspiratory muscle training
LISTA DE FIGURAS
Figura 1- Estratégias para localizar e selecionar informações ... 20 Figura 2- Marco conceitual esquemático ... 21 Figura 3- Alteração do fluxo aéreo e da saturação de oxigênio conforme a obstrução
da faringe ... 23
Figura 4- Critérios para diagnóstico da apneia obstrutiva do sono ... 26 Figura 5- Percentagem de pessoas com índice de apneia-hipopneia>5, em São
Paulo, aumenta com a idade.. ... 33
Figura 6- Prevalência da apneia obstrutiva do sono ... 34 Figura 7- Imagem de ressonância magnética em sujeito sem apneia do sono e
sujeito com apneia do sono grave. ... 41
Figura 8- Representação tridimensional do volume da língua por exame de
ressonância magnética. ... 42
Figura 9- Representação esquemática da relação bidirecional potencial entre apneia
obstrutiva, apneia central do sono e insuficiência cardíaca (IC). ... 48
Figura 10- Painel A- Relação entre a variação no deslocamento de fluido da perna e
IAH; Painel B- Relação entre deslocamento de fluido e variação na circunferência do pescoço. ... 50
Figura 11- Influência do uso de meia de compressão, por um dia, no volume de
líquido das pernas, na circunferência do pescoço e no IAH. Os valores estão expressos como mediana e intervalo interquartil. ... 52
Figura 12- Relação entre a variação imediata na circunferência do pescoço à noite e
LISTA DE FIGURAS DO ARTIGO
Figure 1- Flow diagram of patient recruitment and progress through the randomized
controlled trial………119
Figure 2- Plot of the changes in AHI in sham-IMT and IMT groups at baseline and
follow up. The plot include all randomized subjects in a intention-to-treat analysis………..128
LISTA DE TABELAS
Tabela 1- Classificação da gravidade da apneia do sono ... 24 Tabela 2- Tipos de polissonografia ... 25 Tabela 3- Metanálises e revisões das consequências da AOS ... 35
LISTA DE TABELAS DO ARTIGO
Table 1. Characteristics of subjects at baseline………127
Table 2. ITT analysis of secondary outcomes measures in the study participants…...129
Table 3. Variables of interest in the study participants………130
Table 4- Spearman´s rho correlation coefficients between two OSA severity outcomes
(delta AHI and delta lowest SaO2) and three treatment outcomes in placebo and intervention groups.………..131
Table 5- Tests of model effects of dependent variable apnea-hypopnea index by time
and group. Models 2 to 5 include adjustment for maximal inspiratory pressure, diaphragm thickness at total lung capacity, and forced vital capacity and for all these variables combined….………..132
LISTA DE ABREVIATURAS EM PORTUGUÊS
AIO – aparelho intraoral de avanço mandibular AOS – apneia obstrutiva do sono
AVE – acidente vascular encefálico CPAP – pressão aérea positiva contínua
DERR – despertar esforço respiratório relacionado HAS – hipertensão arterial sistêmica
IAH – índice de apneia e hipopneia IMC – índice de massa corporal PIM – pressão inspiratória máxima PEM – pressão expiratória máxima
RERA – despertar relacionado ao esforço respiratório
SaO2 mínima – saturação mínima de oxigênio no sangue arterial
LISTA DE ABREVIATURAS E ACRÔNIMOS EM INGLÊS
CPAP – continuous positive airway pressure IC – confidence interval
OR – odds ratio
REM – rapid eye movement
Sumário
RESUMO ... 4
ABSTRACT ... 6
LISTA DE FIGURAS ... 8
LISTA DE FIGURAS DO ARTIGO ... 9
LISTA DE TABELAS ... 10
LISTA DE TABELAS DO ARTIGO ... 11
LISTA DE ABREVIATURAS EM PORTUGUÊS ... 12
LISTA DE ABREVIATURAS E ACRÔNIMOS EM INGLÊS ... 13
2. REVISÃO DA LITERATURA ... 20
3. MARCO CONCEITUAL ESQUEMÁTICO ... 21
DISTÚRBIOS RESPIRATÓRIOS DO SONO ... 22
DIAGNÓSTICO DA APNEIA OBSTRUTIVA DO SONO ... 24
Polissonografia ... 27
Polissonografia do tipo III ... 27
PREVALÊNCIA DA APNEIA OBSTRUTIVA DO SONO ... 32
CONSEQUÊNCIAS DA APNEIA OBSTRUTIVA DO SONO ... 35
PATOGÊNESE DA APNEIA OBSTRUTIVA DO SONO ... 39
Mecanismos Anatômicos ... 39
Mecanismos Funcionais ... 43
Diminuição do volume pulmonar ... 43
Controle neuromuscular: forças dilatadoras e pró-colapso da faringe ... 44
Tensão Superficial ... 47
Deslocamento de fluidos das pernas para a região perifaríngea ... 47
Acúmulo de fluidos nas pernas ... 48
TRATAMENTO DA APNEIA OBSTRUTIVA DO SONO ... 55
CPAP ... 55
Aparelho Intra-Oral ... 57
Cirurgia ... 58
Redução de Peso ... 59
Intervenções comportamentais ... 60
Cabeceira elevada ... 60
Reduzir ingesta de bebidas alcóolicas ... 61
Evitar medicações depressoras da ventilação ... 62
Tratamento farmacológico ... 63
Medicações ... 63
Exercício físico ... 64
Exercício orofaríngeo ... 64
Meia elástica ... 65
Alterações estruturais do sistema respiratório relacionadas com a idade ... 66
Alterações na caixa torácica ... 67
Função muscular respiratória... 67
Alterações da faringe relacionadas com a idade ... 69
Grupos musculares faríngeos e modulação respiratória ... 69
TREINAMENTO MUSCULAR INSPIRATÓRIO ... 71
Relação entre força da faringe e do diafragma ... 76
4. JUSTIFICATIVAS ... 77
HIPÓTESE CONCEITUAL ... 77
5. OBJETIVOS ... 78
5.1 OBJETIVO PRIMÁRIO ... 78
ARTIGO...115
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS...144
7. PERSPECTIVAS FUTURAS...144
18
1. INTRODUÇÃO
A apneia obstrutiva do sono (AOS) é caracterizada por repetidos episódios de obstrução parcial ou completa da via aérea superior durante o sono.1 A prevalência da apneia obstrutiva do sono, definida pela presença de índice de apneia-hipopneia (IAH) com mais de cinco eventos por hora na população em geral é de 9 a 38 por cento.2 Com oaumento da idade, a prevalência, na média de três estudos, chega a 90% em homens e em 78% das mulheres.3,4,5
Apneias obstrutivas do sono ocorrem exclusivamente devido à perda de tônus da musculatura que estabiliza a via aérea. A faringe representa o mais longo segmento colapsável da via aérea superior e depende dos músculos abdutores para se manter patente.
Além dos aspectos funcionais implicados na apneia obstrutiva do sono, existem fatores anatômicos importantes. Obesidade e circunferência do pescoço são importantes preditores de apneia obstrutiva do sono por refletirem o acúmulo rostral de gordura, estreitando a faringe e aumentando sua colapsabilidade.6 Gordura acumulada na língua é o principal determinante da gravidade da apneia obstrutiva do sono.7
O sono reduz o desempenho de todos os componentes do controle da respiração e deixa a faringe exposta ao risco de apneia obstrutiva por seu colapso. Na inspiração, antes da contração do diafragma começar a gerar pressão negativa, é imperativo recrutar músculos abdutores para estabilizar a via aérea e a parede torácica, desde a asa do nariz em sentido caudal.8
O treinamento muscular inspiratório (TMI) é realizado com exercícios em aparelhos como Threshold® e PowerBreathe® que através de ajustes, geram resistências
19 inspiratórias crescentes. Esses exercícios melhoram a pressão inspiratória máxima em idosos.9 TMI em pacientes com apneia do sono melhorou apenas a qualidade do sono medida por questionário.10 Em outro estudo que comparou casos de apneia obstrutiva do sono antes e depois do TMI11, o índice de apneia-hipopneia não se alterou significantemente. Apenas a pressão arterial e os níveis plasmáticos de catecolamina mostraram melhora. Numa ampla busca, em várias bases de dados, não se encontraram outros artigos sobre TMI na apneia obstrutiva do sono.
Apesar de esses estudos indicarem que adultos não melhoram da apneia obstrutiva do sono com TMI, nossa hipótese supõe a melhora na gravidade da apneia obstrutiva do sono após o TMI, em idosos, por terem esses indivíduos músculos mais flácidos, com maior chance, portanto, de responder ao TMI. Como durante a inspiração forçada, os músculos abdutores da faringe são recrutados12 consideramos que TMI melhorará o desempenho inspiratório global, não apenas do diafragma, incluindo a estabilização da faringe, com diminuição dos episódios de obstrução e consequentemente melhora da apneia obstrutiva do sono em pacientes idosos.
Não se encontra na literatura nem nas bases de registro como o clinicaltrials.gov, ensaio clínico randomizado sobre o efeito do treinamento muscular inspiratório na gravidade da apneia obstrutiva do sono, em idosos com apneia do sono. A plausibilidade da hipótese acima descrita e a lacuna no conhecimento atual justificam o presente estudo.
20
2. REVISÃO DA LITERATURA
2.1 Estratégias para localizar e selecionar as informações
A revisão da literatura foi realizada nas bases de dados PUBMED, LILACS, CAPES e SCIELO no período de 1960 a 2018. Foram realizadas buscas através do termo “obstructive sleep apnea” de forma independente e combinada com os demais termos conforme a figura abaixo.
21
3. MARCO CONCEITUAL ESQUEMÁTICO
A figura 2 apresenta o marco conceitual do estudo. Este esquema foi desenvolvido com o objetivo de explicitar a base teórica pertinente ao processo e contexto do estudo.
22
DISTÚRBIOS RESPIRATÓRIOS DO SONO
O termo distúrbios respiratórios do sono refere-se à perturbação que ocorra na ventilação durante o sono. Dentro das possíveis perturbações, as mais comuns são as apneias e hipopneias. Apneia do sono, síndrome da apneia do sono, síndrome da apneia-hipopneia obstrutiva do sono, apneia obstrutiva do sono (AOS), transtornos respiratórios do sono se aplicam à doença caracterizada por pausas respiratórias durante o sono.
Apneia é a cessação, obstrução total ou redução de mais de 90% no fluxo da ventilação por mais de 10 segundos acompanhada de dessaturação da oxihemoglobina maior que 3% a partir da linha de base, ou evidência de despertar no eletroencefalograma. A hipopneia é a obstrução parcial do fluxo aéreo com redução de mais de 50% na amplitude da ventilação, também por mais de 10 segundos e igualmente acompanhada de dessaturação maior que 3% ou despertar durante o sono.13,14(Figura 3, adaptada de Somers e cols).15
23 As apneias e hipopneias podem ser de origem central ou obstrutiva. A apneia central ocorre por cessação do comando central que gera esforço ventilatório. Essas apneias ocorrem principalmente em pessoas com dano neurológico, insuficiência cardíaca congestiva ou usando drogas depressoras da ventilação. A apneia obstrutiva do sono caracteriza-se por obstrução parcial ou completa da via aérea superior com duração de no mínimo 10 segundos e que se repetem até centenas de vezes numa noite. Além de apneias e hipopneias o sono pode ser interrompido por despertares esforço respiratório-relacionados ou DERR, mais conhecidos na sigla em inglês, RERA, respiratory effort related arousal. Nesses eventos, o grau de obstrução da faringe é mínimo e a queda na
Figura 3- Alteração do fluxo aéreo e da saturação de oxigênio conforme a obstrução da faringe
Painel A- mostra o fluxo aéreo e a saturação de oxigênio normais; Painel B- mostra a obstrução parcial do fluxo aéreo e a queda da saturação; Painel C- mostra a obstrução total do fluxo aéreo e a queda da saturação.
24 ventilação é insuficiente para produzir asfixia. Entretanto, o esforço ventilatório aumentado leva a um despertar. Esses despertares, mesmo não acompanhados por hipoxemia, produzem consequências similares às das apneias e hipopneias.
A gravidade da apneia obstrutiva do sono é classificada de acordo com o IAH. Esse índice é determinado dividindo o número total de episódios de apneias e hipopneias pelo número de horas de sono. (Tabela 1)
Tabela 1- Classificação da gravidade da apneia do sono
IAH Classificação
< 5 Normal
5 – 14 Leve
15 – 29 Moderada
≥ 30 Grave
Classificação conforme a Academia Americana de Medicina do Sono1
DIAGNÓSTICO DA APNEIA OBSTRUTIVA DO SONO
Pacientes com apneia obstrutiva do sono relatam ronco, despertar com sensação de asfixia ou sufocamento e sonolência excessiva diurna. Outros sintomas comuns são: sono não restaurador, dificuldade em iniciar ou manter o sono, fadiga ou cansaço.16 Indicadores de apneia obstrutiva do sono incluem história familiar da doença ou apresentações anatômicas sugestivas de apneia obstrutiva do sono, por exemplo, via aérea orofaríngea estreita ou marcadores de obesidade, como aumento da circunferência do pescoço.17
25 O exame padrão-ouro para diagnóstico de apneia obstrutiva do sono é a polissonografia. Esse procedimento tem custo elevado e exige a presença do paciente durante uma noite em laboratório do sono. Assim, o diagnóstico com monitores portáteis que realizam poligrafia portátil, também chamada de estudo do sono domiciliar, tem sido cada vez mais utilizado.18 Ensaios randomizados mostraram que o diagnóstico domiciliar é equivalente ao diagnóstico laboratorial.19,20,21 Na tabela 2 estão apresentados os tipos de polissonografia.
Tabela 2- Tipos de polissonografia
Tipo Local do exame/ supervisão Número de canais Variáveis Identifica sono/vigília I Laboratório do sono/ Supervisionado por técnico capacitado
14-16 EEG, EOG, EMG, ECG, FC, fluxo aéreo/esforço,
oximetria
Sim
II Domiciliar/ sem supervisão técnica
7-16 EEG, EOG, EMG, ECG, FC, fluxo aéreo/esforço,
oximetria
Sim
III Domiciliar/ sem supervisão técnica ≥ 4 ECG, FC, fluxo aéreo/esforço, oximetria Não IV Domiciliar/ sem supervisão técnica
1-3 Todos os monitores não classificados como tipo III, em geral, apenas registro de oximetria com saturação de oxigênio arterial e frequência cardíaca Não Podem incluir acelerômetros para identificar os despertares do sono
EEG: eletroencefalograma; EOG: eletrooculograma; EMG: eletromiograma; ECG: eletrocardiograma; FC: frequência cardíaca.
Questionários validados como escala de sonolência de Epworth,22 questionário de Berlim,23 STOP-Bang24 e índice de qualidade do sono de Pittsburgh25 são utilizados durante as consultas como método de fácil aplicação para a triagem de casos suspeitos de apneia obstrutiva do sono, mas a American Academy of Sleep Medicine Clinical
26 Practice Guideline 26 recomenda não utilizar ferramentas clínicas, questionários e algoritmos de previsão para tratar apneia obstrutiva do sono em adultos na impossibilidade de confirmar o diagnóstico por polissonografia ou estudo do sono domiciliar.
Os critérios da American Academy of Sleep Medicine1 para diagnóstico da apneia obstrutiva do sono estão na figura 4.
Figura 4- Critérios para diagnóstico da apneia obstrutiva do sono
27
Polissonografia
A polissonografia é classificada em níveis I, II, III e IV. Para a polissonografia em laboratório são utilizados dispositivos do tipo I. Já os aparelhos dos tipos II, III e IV são monitores portáteis do sono para teste de apneia do sono em casa.27
A polissonografia é realizada durante a noite inteira em laboratório do sono, com o local em condições adequadas de luz e temperatura e grau mínimo de ruído. O exame é monitorado por profissional capacitado, com competência técnica para viabilizar a qualidade do registro e possibilitar intervenções durante o exame, se necessário. Os registros do exame devem ser revisados por médico capacitado em medicina do sono.
Durante o exame é possível avaliar o padrão de sono e vigília por meio de sensores. São feitos registros simultâneos de variáveis eletrofisiológicas, como: atividade elétrica cerebral – eletroencefalograma, movimento dos olhos – eletrooculograma, atividade dos músculos – eletromiograma, frequência cardíaca, fluxo aéreo, esforço respiratório, oxigenação do sangue – oximetria, ronco e posição corpórea.26
Polissonografia do tipo III
Estudos diagnósticos de apneia do sono podem ser realizados em casa. São chamados de “home sleep apnea test” (HSAT), polissonografia nível III ou poligrafia respiratória. A poligrafia respiratória permite o exame simplificado da respiração durante o sono, em casa, no ambiente em que o paciente está familiarizado e confortável, com menor custo e tempos de espera mais curtos do que a polissonografia em laboratório do sono.28 A poligrafia respiratória em casa também torna o exame mais acessível e aceitável. Dentre as desvantagens estão a ausência de técnico capacitado para colocação do aparelho e para realizar ajustes necessários, a potencial perda de
28 dados e maior tendência a falhas. Os dados limitados, principalmente a falta do registro de sono, dificulta a interpretação dos resultados e pode causar erro no cálculo do índice de apneia-hipopneia por estimar erradamente o tempo dormindo. Por exemplo, quando o paciente dorme poucas horas, a poligrafia respiratória subestima o IAH, aumentando a probabilidade de um resultado falso-negativo.
De acordo com a Academia Americana de Medicina do Sono27, um monitor do tipo II é um monitor portátil com número de canais maior ou igual a sete. O monitor do tipo III, tem de quatro a sete canais, e o monitor do tipo IV tem de um a dois canais, sendo um deles o canal da oximetria. A Academia Americana de Medicina do Sono 29 considera um dispositivo adequado como aquele que incorpora um mínimo dos seguintes sensores: fluxo nasal, oximetria e pletismografia de indutância respiratória torácica e abdominal.
Os dispositivos de monitoramento do tipo II podem gravar as mesmas variáveis que os dispositivos do tipo I. A principal diferença em relação aos dispositivos do tipo I é que eles podem ser usados fora do laboratório do sono e não há técnico presente durante a gravação.
Os dispositivos de monitoramento tipo III medem tipicamente entre quatro e sete variáveis fisiológicas, incluindo duas variáveis respiratórias (esforço respiratório e fluxo aéreo), uma variável cardíaca (frequência cardíaca ou eletrocardiograma) e saturação arterial de oxigênio via oximetria de pulso. Alguns dispositivos possuem sinais adicionais que podem detectar o ronco, determinar a posição do corpo ou detectar movimento. As variáveis do sono (por exemplo, estágios do sono, continuidade do sono) normalmente não são medidas por um dispositivo do tipo III, embora alguns dispositivos mais novos tenham métodos para estimar o sono (por exemplo, actigrafia). Não há técnico presente durante a gravação nem visualização em tempo real dos sinais.
29 Os dispositivos do tipo III normalmente não detectam despertares do sono porque não incluem a eletroencefalografia. Como resultado, os despertares relacionados a eventos respiratórios com distúrbios do sono, incluindo despertares relacionados ao esforço respiratório (RERAs) não podem ser detectados. A incapacidade de detectar despertares relacionados à respiração pode levar à subestimação do índice de distúrbio respiratório e ao menor reconhecimento de casos de AOS nos quais os RERAs são característica predominante.
O índice de distúrbio respiratório do sono derivado de um dispositivo portátil domiciliar difere do IAH durante a polissonografia em laboratório.30 O IAH é calculado dividindo-se o número de apneias e hipopneias pelo tempo total de horas de sono, enquanto o índice do dispositivo portátil domiciliar se divide pelo tempo total de registro. Como resultado, o índice derivado do dispositivo portátil domiciliar é geralmente inferior ao derivado da polissonografia. Isso diminui a sensibilidade do diagnóstico de dispositivos do tipo III em comparação com os dispositivos do tipo I e II. A Academia Americana de Medicina do Sono sugeriu o uso do termo "índice de eventos respiratórios" como uma alternativa ao IAH quando se refere ao índice derivado do dispositivo portátil domiciliar. Alguns dispositivos do tipo III não registram a posição, então eles podem não ser capazes de detectar quando o paciente está deitado em decúbito dorsal ou lateral. Assim, a AOS que se desenvolve ou piora na posição supina pode não ser detectada.
Dispositivos tipo IV que registram uma ou duas variáveis fornecem informações limitadas. A oximetria de pulso e o fluxo de ar são as variáveis fisiológicas mais comumente mensuradas. Como resultado, informações derivadas tipicamente incluem a frequência das apneias, frequência de hipopneias, IAH, saturação de oxigênio, saturação média, frequência de dessaturação de oxigênio, duração da
30 dessaturação de oxigênio, grau de dessaturação e nadir da saturação de oxigênio. Todas as limitações dos dispositivos do tipo III descritas também se aplicam aos dispositivos do tipo IV.
O monitor portátil Embletta é um dispositivo de triagem altamente sensível e específico na quantificação do IAH quando comparado à polissonografia convencional em pacientes com suspeita de síndrome de AOS,31 sendo um dos aparelhos mais utilizados. No Hospital de Clínicas de Porto Alegre, o grupo de pesquisa do sono utiliza o Embletta e o aparelho SomnoCheck (Weinmann GmbH, Hamburgo, Alemanha), apresentando também alta precisão no diagnóstico da AOS.32
Limitações da polissonografia portátil
A suspeita clínica pré-teste para AOS e os resultados dos estudos do exame portátil domiciliar devem sempre ser considerados em conjunto. Testes adicionais são indicados quando houver suspeita clínica razoável de AOS, mas o estudo do sono domiciliar for negativo. Um estudo retrospectivo mostrou que 24 por cento dos pacientes com exame domiciliar negativo que foram posteriormente estudados com polissonografia em laboratório, tiveram exames positivos para AOS. Os pacientes positivos para AOS tenderam a ter mais de 50 anos de idade.33
Alguns dispositivos de exame domiciliar não conseguem distinguir eventos obstrutivos e centrais porque o esforço respiratório não é medido. Além disso, não há estudos de validação para o diagnóstico de apneia central do sono com monitor portátil domiciliar. Pacientes com risco de apneias centrais ou hipoventilação não devem ser testados com esses dispositivos.
Diferentes fabricantes usam sensores e algoritmos diferentes para identificar eventos respiratórios. Alguns dispositivos não permitem que os dados brutos sejam visualizados por quem solicitou o teste por ser o algoritmo de classificação patenteado.
31 Isso é problemático, de acordo com estudos, pois a pontuação manual ou edição manual aumenta a precisão do diagnóstico em comparação com a pontuação automatizada. As diretrizes de prática clínica recomendam leitura ou edição manual depois do escore automatizado.
As falhas técnicas podem ser reduzidas quando se ensina adequadamente os pacientes sobre como aplicar o dispositivo, quando o dispositivo for simples e quando se dá ao paciente a possibilidade de contato se encontrar problema ao colocar o dispositivo. Diretrizes da Academia Americana de Medicina do Sono recomendam que, se um único exame portátil for negativo, inconclusivo ou tecnicamente inadequado, a polissonografia deve ser realizada.26
Candidatos adequados à polissonografia domiciliar são os pacientes com alta probabilidade pré-teste de AOS moderada a grave. O risco de AOS moderada a grave é indicado pela presença de hipersonolência diurna e pelo menos dois dos seguintes três critérios: ronco alto habitual, apneia testemunhada ou engasgo ou hipertensão diagnosticada.34
Pacientes sem indicação de realizar polissonografia domiciliar seriam aqueles com comorbidades que predispõem a apneia do sono, incluindo doença respiratória significativa, como doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC; GOLD estágio II ou superior), insuficiência cardíaca classe III ou IV por estarem predispostos ao padrão ventilatório de Cheyne-Stokes, e pacientes com hipoventilação, hipoventilação-obesidade ou apneia central do sono. A acurácia da poligrafia respiratória nesses pacientes é desconhecida. O exame domiciliar não deve ser realizado quando houver suspeita clínica de transtornos do sono como narcolepsia, hipersonia, insônia, parassonias ou transtorno de movimento periódico dos membros. Os dispositivos utilizados para polissonografia portátil destinam-se apenas a diagnosticar a AOS, e os
32 pacientes em risco de outros transtornos devem ser encaminhados para a polissonografia em laboratório do sono.
PREVALÊNCIA DA APNEIA OBSTRUTIVA DO SONO
A prevalência da apneia obstrutiva do sono na população geral varia de 9 a 38% 2, é mais prevalente em homens e aumenta com a idade.35 Em idosos a frequência de IAH≥5 eventos por hora pode chegar a 90% em homens e em 78% de mulheres. A prevalência de apneia na população adulta com IAH≥15 eventos por hora varia de 6 a 17%, podendo chegar a 49% em idades avançadas.2
No estudo de Young 36 publicado em 1993, com amostra de 602 indivíduos, foi verificado que 4% dos homens e 2% das mulheres com 30-60 anos preenchiam critérios para o diagnóstico de síndrome da apneia do sono. Dados desse mesmo estudo, publicados em 2013 37, com acompanhamento de 1.520 participantes entre 30 a 70 anos de idade, mostraram aumento da prevalência de apneia do sono, passando para 10% em homens entre 30 e 49 anos, 17% em homens entre 50 e 70 anos, 3% em mulheres entre 30 e 49 anos e 9% em mulheres entre 50 e 70 anos.
Em estudo realizado na cidade de São Paulo 35 com 1.042 indivíduos foi encontrada prevalência de IAH≥5 eventos por hora de sono em 32,8% dos sujeitos. Os fatores independentes associados à apneia obstrutiva do sono foram sexo masculino (odds ratio OR 4,1; intervalo de confiança-IC de 95% 2,9 – 5,8), obesidade (OR 10,5; IC 95% 7,1 – 15,7) e idade superior a 60 anos (OR 34,5; IC 95% 18,5 – 64,2). A percentagem de apneia do sono aumentou com a idade e a diferença entre homens e mulheres desapareceu após os 60 anos (Figura 5, adaptada de Tufik e cols.35)
33
Figura 5- Percentagem de pessoas com índice de apneia-hipopneia>5, em São Paulo,
aumenta com a idade. A diferença da frequência entre homens e mulheres desaparece após os 60 anos.
No estudo de Heinzer e cols.3 foi utilizada uma coorte de 3.043 participantes consecutivos do estudo CoLaus. Dados de polissonografia de 2.121 indivíduos foram incluídos na análise final. 1.024 (48%) participantes eram homens, com uma idade média de 57 anos. O índice de apneia-hipopneia foi de 6,9 eventos por hora em mulheres e de 14,9 eventos por hora em homens. A prevalência de distúrbios respiratórios do sono moderados a graves (≥15 eventos por hora) foi de 23,4% em mulheres e de 49,7% nos homens.
Lee e cols.4 estudaram a prevalência das desordens respiratórias do sono com IAH≥15 em 696 indivíduos com idade ≥ 60 anos na Coréia. 348 indivíduos completaram o estudo. A prevalência de IAH≥15 foi de 36,5% (52,6% no sexo masculino e 26,3% no feminino).
34 Bixter e cols.38 entrevistaram 12.219 mulheres e 4.364 homens com idades entre 20 e 100 anos na primeira fase do estudo e na segunda fase, 1.000 mulheres e 741 homens foram selecionados para uma noite de avaliação laboratorial do sono. Os resultados do estudo indicaram que, para apneia do sono clinicamente definida com IAH>10 eventos/hora de sono, os homens tiveram prevalência de 3,9% e as mulheres de 1,2%, resultando em uma razão geral de apneia do sono para homens mulheres de 3,3: 1.
Durán e cols.39 avaliaram a polissonografia de 555 indivíduos. O IAH≥10 foi encontrado em 19% dos homens e em 15% das mulheres. A prevalência de AOS com IAH ≥5 aumentou com a idade em ambos os sexos, com um odds ratio (OR) de 2,2 para cada aumento de 10 anos.
Dados desses estudos podem ser verificados na Figura 6, adaptada de Senaratna e cols. 2
35
CONSEQUÊNCIAS DA APNEIA OBSTRUTIVA DO SONO
Apneia do sono é sério problema de saúde pública40, pois acarreta risco para desenvolvimento de doenças, principalmente hipertensão41,42, acidente vascular cerebral43, 44, cardiovasculares 45, bem como acidentes de trânsito.46 Ocorre depressão da contratilidade do miocárdio e da atividade parassimpática, ativação do sistema nervoso simpático, aumento da pressão sanguínea e da frequência cardíaca. 47 A mortalidade é significantemente maior em idosos com apneia obstrutiva do sono,48 principalmente se associada a outras morbidades.49 Nosso grupo demonstrou maior prevalência de apneia do sono em hipertensos resistentes, diagnosticada tanto por polissonografia50 como por questionários.51
Desde 2005, diversos estudos com limitações começaram a sugerir que a apneia obstrutiva do sono é um fator de risco para doença cardiovascular.52,53,54 Porém, depois de 2013, surgiram metanálises epidemiológicas combinando dados desses estudos. Com esse nível presente de evidência já é possível se comprovar que apneia obstrutiva do sono se associa a desfechos desfavoráveis de saúde, principalmente cardiovasculares, neoplásicos e metabólicos.
Os dados de metanálises e revisões estão organizados abaixo, na tabela 3.
36
Metanálises
Autor e ano Objetivo Amostra Resultados
Wang e cols. 2013 55 Avaliar a associação entre AOS e risco de doença cardiovascular e mortalidade por todas as causas 12 estudos N= 25.760 Idade: 40-100 anos
RR para AOS grave comparado com IAH <5 : 1,79 (IC 95%: 1,47- 2,18) para DCV, 1,21 (0,75-1,96) para acidente fatal e DC não fatal, 2,15 (1,42-3,24) para AVC fatal e não fatal e 1,92(1,38-2,69) para óbitos por todas as causas.
Associação positiva com DCV foi observada para AOS moderada. Os resultados indicaram que um aumento de 10 no IAH foi associado a risco 17% maior de DCV na população geral.
Ge e cols.2013 56 Investigar se a AOS é preditor independente
para mortalidade cardiovascular por todas as causas futuras
usando estudos observacionais prospectivos 6 estudos N= 11.932 Idade: 50-80 anos
Mortalidade por todas as causas: OR 1,19 (IC 95%, 1,00-1,41) para AOS moderada e 1,90 (1,29–2,81) para AOS grave.
Mortalidade cardiovascular: OR 2,65 (1,82-3,85) para AOS grave.
Sem diferenças na mortalidade cardiovascular no tratamento com CPAP em comparação com indivíduos saudáveis (IC 95% 0,50 a 1,33).
Wang e cols. 2013 57 Avaliar a associação entre a gravidade da AOS e o risco de diabetes tipo 2 6 estudos N= 5953 Idade: 30-69 anos
AOS foi associada a um maior risco de diabetes (RR 1,63; IC 95% 1,09-2,45) em comparação com a ausência de AOS. Para indivíduos com AOS leve, em comparação com aqueles sem AOS, o RR agrupado de desenvolver diabetes tipo 2 foi de 1,22 (0,91-1,63). Dong e cols.2013 58 Avaliar o efeito da
AOS sobre a incidência de eventos cardiovasculares 17 estudos N= 26.418 Idade: 18-100 anos
RR para AOS moderada a grave foi de 2,48 (IC 95% 1,98-3,10) para DCV total, 1,37 (0,95-1,98) para DC e 2,02 (1,40-2,90) para AVC.
Palamer e cols. 2015 59 Avaliar a associação
entre distúrbios respiratórios do sono e AOS na incidência de câncer 5 estudos N= 112.226 Idade: 38-56 anos
Pacientes com AOS têm risco aumentado de câncer RR: 1,53(IC 95% 1,31-1,79), P <0,001.
Quando ajustados para os fatores de risco tradicionais de câncer, a associação entre AOS e incidência de câncer permanece significativa (RR:1,40;IC 95%: 1,01-1,95, P = 0,04).
Xu e cols.2015 60 Avaliar a associação entre AOS e síndrome
metabólica 15 estudos transversais N= 4.161 5 estudos caso-controle N= 1560
A probabilidade de síndrome metabólica em indivíduos com AOS para estudos transversais e caso-controle foi de 2,87 (IC 95%: 2,41-3,42) e 2,56 (1,98-3,31), respectivamente.
O RR combinado de síndrome metabólica em indivíduos com AOS leve e moderada a grave foi de 2,39 (IC 95%: 1,65-3,46) e 3,45 (2,33-5,12), respectivamente.
Qian e cols.2016 61 Estimar a magnitude da associação entre AOS e risco de síndrome metabólica 13 estudos N=7.934 Idade: 43-60 anos
AOS foi associada com aumento do risco de síndrome metabólica em uma metanálise de 10 estudos (OR agrupado= 1,72, IC 95%: 1,31-2,26, P<0,001), com OR ajustado pelo IMC: 1,97 (1,34-2,88, P <0,001).
Pan e cols. 2016 62 Esclarecer a associação entre AOS e risco de mortalidade por todas as causas.
12 estudos N= 34.382 Idade: 48-80 anos
A HR de mortalidade por todas as causas em pacientes com AOS leve, moderada e grave foi de 0,94 (IC 95% 0,81-1,08), 1,17 (0,97-1,37) e 1,60 (1,29-1,90) respectivamente.
Fu e cols. 2017 63 Avaliar as associações entre AOS
27 estudos Comparado ao grupo controle, a HR combinada de mortalidade por todas as causas foi de 1,19 (95% CI,
37 e mortalidade por todas as causas e os efeitos terapêuticos do CPAP N= 3.162.083 Idade: 45-89 anos
0,86-1,65) para AOS leve, 1,28 (0,96-1,69) para AOS moderada e 2,13 (1,68-2,68) para AOS grave.
A HR agrupada de mortalidade cardiovascular foi de 1,24 (0,53-2,55) para AOS leve, 2,05 (0,57-5,47) para AOS moderada e 2,73 (1,94-3,85) para AOS grave. Mortalidade por todas as causas (HR 0,66; 0,59-0,73) e mortalidade cardiovascular (HR 0,37 (0,16-0,54) foram significativamente menores nos pacientes tratados com CPAP do que nos não tratados.
Xie e cols. 2017 64 Verificar associação entre AOS e o subsequente risco de desfechos vasculares e
mortalidade por todas as causas
16 estudos N= 24.308
Média de idade: 59 anos
AOS grave foi associada a risco aumentado de evento cardíaco RR: 2,04(IC 95% 1,56-2,66), P <0,001; DAC RR:1,63(1,18-2,26), P = 0,003; AVC, RR: 2,15(1,42-3,24), P <0,001; morte cardíaca, RR:2,96; (1,45-6,01), P = 0,003 e mortalidade por todas as causas RR: 1,54 (1,21-1,97), P <0,001.
AOS moderada também foi significativamente associada com o aumento do risco de evento cardíaco (RR: 1,16, IC 95% 1,01-1,33, P = 0,034) e DAC (RR: 1,38(1,04-1,83) P = 0,026).
Wu e cols.2018 65 Determinar a prevalência de AOS entre pacientes com DC e verificar o risco
de eventos cerebrovasculares entre pacientes com
AOS
58 estudos N= 3 milhões de participantes Idade: 45-80 anos
15 estudos prospectivos de coorte indicaram associação significativa entre AOS e o risco de DCV após ajuste de fatores de confusão (HR 1,94(IC95% 1,31–2,89) P = 0, 001.A AOS está presente em 58,8% dos pacientes com DCV após a reunião dos 43 estudos não-prospectivos.
Youssef e cols.2018 66 Avaliar a relação entre AOS e o risco de FA
9 estudos N=19.837
Média de idade: 75 anos
O risco de FA foi maior entre AOS e distúrbios respiratórios do sono versus grupo controle (OR: 2.12, IC 95%: 1.84-2.43, P <0.001).
Hou e cols. 2018 67 Associação entre AOS e hipertensão
26 estudos
51.623 participantes Média de idade: 52 anos
6 estudos mostraram uma associação significativa entre AOS e hipertensão resistente (OR: 2,842, IC 95% 1,70-3,98, P <0,05).
A combinação de 20 estudos sobre a associação de AOS com hipertensão essencial apresentou resultados significativos com OR: 1,184 (IC 1,09-1,27, P <0,05) para AOS leve, 1,316 (IC 1,19 -1,43, P <0,05) para AOS moderada e 1,561 (IC 1,28-1,83, P <0,05) para AOS grave.
Revisões
Kent e cols. 2014 68 Avaliar a relação entre a gravidade da AOS e
a prevalência e controle da diabetes tipo 2 em uma grande
população multinacional
N= 6.616 participantes Idade: 43-75 anos
Pacientes com AOS leve, moderada ou grave tiveram um RR de 1,33 (IC 95% 1,04-1,72), 1,73 (1,33-2,25) e 1,87 (1,45-2,42) (p <0,001), respectivamente, para o diabetes tipo 2.
Indivíduos diabéticos com AOS grave tiveram pior controle glicêmico, com níveis médios de hemoglobina glicosilada ajustados 0,72% maiores em pacientes com AOS grave (P <0,001).
Lin e cols. 2017 69 Esclarecer o risco de incidência de insuficiência cardíaca
e eventos cardíacos adversos em pacientes
com AOS em Taiwan
N= 2.699 pacientes com AOS
N= 13.490 pacientes sem AOS
A incidência de eventos cardíacos adversos teve HR 1,95 e a insuficiência cardíaca HR 2,75 vezes (1,76-4,29) para coorte AOS
O evento mais comum foi o AVC, com um risco 1,75 maior na coorte com AOS (IC: 1,37-2,20; P <0,001). A coorte AOS mostrou um aumento da incidência de FA
38 Média de idade:
44 anos
de 1,63 vezes, (IC: 0,78-3,40; P= 0,193) e 1,44 para infarto do miocárdio, (IC: 0,74-2,79; P= 0,287).
Platek e cols 2017 70 Determinar se os pacientes com FA e
com AOS concomitantes têm risco cardiovascular maior do que aqueles
sem distúrbios respiratórios do sono N= 211 pacientes com fibrilação atrial Média de idade: 57 ± 10 anos
AOS com IAH≥15/h foi encontrada em 48 pacientes 8 (3.8%) tinham ICC;27 (12.8%) DM;16 (7.6%) AVC; 194 (91.9%) HAS e 24 (11.4%) doença vascular Porcentagem significativamente maior de pacientes com AOS apresentava alto risco de doença cardiovascular (P <0,0001).
Cai e cols. 2018 71 Avaliar a prevalência, fatores de risco e prognóstico de AOS em pacientes hospitalizados com e sem doenças cardiovasculares N= 1157 Média de idade: 60 anos
A prevalência de hipertensão resistente nos participantes com AOS foi de 18,3%.
As chances de IC com fração de ejeção do ventrículo esquerdo ≥ 45% nos participantes com AOS e hipertensão resistente foram 2 vezes maiores em comparação com aqueles sem, ou com AOS ou hipertensão resistente.
Jia e cols. 2018 72 Avaliar a influência da AOS na gravidade e prognóstico dos pacientes internados por síndrome coronariana aguda N= 529 Média de idade: 59 anos
Incidência de DCV maior em pacientes com AOS moderada/grave do que no grupo controle, 8,6% vs. 3,2%, (P = 0,028).
Evento cardiovascular HR 1,618 (1,069-3,869) em pacientes com AOS de moderada a grave.
Legenda: AOS- apneia obstrutiva do sono; RR- risco relativo; DC- doença coronariana; IAH-índice de apneia e hipopneia;
CPAP- pressão aérea positiva contínua; IC- intervalo de confiança; DCV- doença cardiovascular; AVC- acidente vascular cerebral; RR- risco relativo; OR- odds ratio; IMC- índice de massa corporal; HR: hazard ratio; DAC- doença arterial coronariana; FA- fibrilação atrial.
39
PATOGÊNESE DA APNEIA OBSTRUTIVA DO SONO
A predisposição à AOS ocorre por mecanismos anatômicos, relacionados à colapsabilidade da faringe, e funcionais, relacionados ao estado de sono. Ambos contribuem para o desencadeamento de apneia, mas apenas o sono é condição indispensável para que a apneia ocorra.
Mecanismos Anatômicos
A obstrução da via aérea superior durante o sono é mais frequente nos humanos, em parte, porque a faringe é longa e colapsável. O osso hioide, um apoio para os músculos dilatadores da faringe, não é firmemente ligado a estruturas esqueléticas enquanto em outros mamíferos, o osso hioide se fixa aos processos estiloides do crânio.73 Assim, a faringe humana se torna um tubo colapsável, com suporte rígido apenas nos extremos superior e inferior, onde está ancorada à rinofaringe, e à laringe. Isso permite a fonação, mas também facilita as apneias obstrutivas do sono.
Além do arco hioide, Lieberman e cols. 74, 75 e Davidson76 também apontam como contribuinte potencial para AOS as características anatômicas da faringe humana favoráveis à evolução da fala. Especificamente, o descenso gradual da laringe para posição inferior na orofaringe afastou o palato mole da epiglote, originando ampla área susceptível ao colapso. Estudos utilizando faringoscopia nasal, tomografia computadorizada e ressonância magnética ou monitoramento da pressão faríngea mostraram os sítios na região orofaríngea onde ocorre oclusão na maioria dos pacientes com AOS. Esta região é mais estreita em pacientes com AOS quando comparados aos controles, mesmo durante a vigília. 77,78,79,80
40 Embora a região retropalatal da orofaringe seja o local mais comum de colapso, o estreitamento das vias aéreas é dinâmico, variando significativamente e frequentemente entre os espaços retropalatal, retrolingual e a hipofaringe.81,82,83 Por exemplo, Watanabee e cols.6 mostraram que o colapso da faringe em indivíduos obesos com AOS ocorre principalmente na velofaringe, enquanto em pacientes não obesos com a mandíbula recuada, o colapso ocorre na velofaringe e orofaringe.
O uso de técnicas de imagem quantitativas revela importantes diferenças tanto das estruturas craniofaciais quanto dos tecidos moles em pacientes com AOS. Alterações dos ossos da face em pacientes com AOS incluem a redução do comprimento do corpo mandibular, a posição inferior do osso hioide e retro posição do maxilar, os quais comprometem o espaço aéreo da faringe.84,85,86 O trecho colapsável da faringe, de aproximadamente 10 centímetros, do fim do palato duro à base da epiglote, é em torno de um centímetro mais longo em pacientes com AOS, aumentando a colapsabilidade da faringe quando exposta a pressões negativas.87,88
Os aumentos de volume do palato mole e da língua diminuem a luz da faringe em seu diâmetro anteroposterior 89,90, enquanto o acúmulo de gordura lateralmente às paredes da faringe diminui a luz no plano lateral. Em exames de ressonância magnética e tomografia computadorizada, realizados para análise do estreitamento da via aérea em pacientes com AOS, a dimensão lateral da parede da faringe se revelou importante na redução da luz da via aérea.76
Em seres humanos e modelos de roedores,91 a obesidade contribui para a compressão da via aérea, aumentando o volume dos depósitos de gordura na faringe.74,
92
Excesso de gordura também foi observado sob a mandíbula e em língua, palato mole ou úvula. 93,94 Na figura 7, adaptada de Schwab,80 é possível se identificar na imagem de
41 ressonância magnética as diferenças os depósitos de gordura no sujeito com apneia grave.
Figura 7- Imagem de ressonância magnética em sujeito sem apneia do sono
(esquerda) e sujeito com apneia do sono grave (direita). Os depósitos de gordura são mostrados pela cor branca na ressonância. No sujeito apneico: a) a via aérea é menor, tanto na região retropalatal quanto na retroglossal; b) o palato mole é mais longo e o tamanho da língua é maior; c) a quantidade de gordura subcutânea é maior principalmente na região nucal.
No estudo de Kim e cols.7,o tamanho da língua de 31 indivíduos obesos sem apneia obstrutiva do sono e de 90 sujeitos obesos com apneia obstrutiva do sono, se correlacionou com o IAH (P = 0,0001) e com o volume de gordura na língua (P = 0,001) havendo ajuste para idade, IMC, gênero e raça. Na figura 8, adaptada de Kim e cols.7 são exemplificados casos com mesmo grau de obesidade, mas diferente gravidade da apneia do sono nos quais a diferença no índice de apneia-hipopneia é explicada pela percentagem de gordura na língua.
42
Figura 8- Representação tridimensional do volume da língua por exame de ressonância
43
Mecanismos Funcionais
Diminuição do volume pulmonar
O volume pulmonar regula por via reflexa o calibre da via aérea superior 95 e é determinante na sua colapsibilidade. O aumento do volume pulmonar aumenta o calibre das vias aéreas superiores 96,97 e reduz a sua resistência e tendência ao colapso.98,99,100,101 Durante o sono, a musculatura abdutora da faringe se torna hipotônica e os volumes pulmonares são consideravelmente reduzidos facilitando a ocorrência de colapso inspiratório da faringe.102
O controle reflexo do volume pulmonar sobre o calibre da faringe ocorre através da atividade do músculo dilatador da faringe.103 No entanto, os efeitos desencadeados nos volumes pulmonares persistiram mesmo após a retirada da inervação dos músculos das vias aéreas em cachorros104 ou durante a paralisia dos músculos em humanos.101 Em estudos de imagem endoscópica, os efeitos do volume pulmonar na colapsibilidade das vias aéreas mostraram-se mais acentuados ao nível da velofaringe versus orofaringe e em obesos versus não obesos.101
O decúbito causa elevação do diafragma e redução do volume pulmonar. Na obesidade, combinado com a gordura abdominal aumentada e o menor volume pulmonar a redução do calibre da faringe se torna crítica para a ocorrência de apneia obstrutiva do sono.
A redução do volume pulmonar em indivíduos obesos, especialmente na postura deitada, juntamente com o aumento do consumo de oxigênio (O2) dos tecidos, mostra
que as zonas de O2 pulmonares são rapidamente desprovidas durante uma apneia,
resultando em graves dessaturações arteriais de O2 para qualquer duração de apneia.105
Outro importante mecanismo funcional é o deslocamento caudal da traqueia durante a inspiração. A tração da traqueia e estruturas mediastinais pela pressão
44 negativa intratorácica e pelo movimento caudal do diafragma distende a faringe e auxilia na manutenção da permeabilidade da faringe. A sensibilidade da permeabilidade e resistência da faringe ao efeito de tração durante as mudanças de volume pulmonar foi demonstrada em animais anestesiados por Van de Graaff. Ele desconectou cirurgicamente a ligação mecânica entre a parede do tórax e a faringe, separando do tórax todas as estruturas cervicais anteriores e anterolaterais à coluna.104 Enquanto intacta, a resistência da faringe se reduzia durante a inspiração. Após a remoção das ligações mediastino-traqueais, a resistência da faringe aumentava e não ocorria a modulação inspiratória. A obesidade, elevando o diafragma, impede a proteção da tração da faringe pela traqueia e, ao contrário, pressiona a faringe em sentido cranial, tornando flácida sua parede e estreito seu lume.
Controle neuromuscular: forças dilatadoras e pró-colapso da faringe
A tendência da via aérea ao colapso durante o sono decorre do desequilíbrio entre as forças dilatadoras geradas pela atividade da musculatura abdutora da faringe e as forças pró-colapso, principalmente a pressão negativa intraluminal gerada pela atividade muscular inspiratória.106
Durante a inspiração ocorre o estreitamento passivo da faringe e a pressão intraluminal é progressivamente reduzida devido à energia dispendida para superar a resistência do atrito da via aérea.119 Este efeito pró-colapso com pressão luminal negativa é antagonizado durante a inspiração por ativação reflexa dos músculos dilatadores da faringe. Essa ativação reflexa, mediada pelos mecanorreceptores, ocorre em resposta à pressão negativa intraluminal. Os mecanorreceptores estão localizados principalmente na laringe e, em menor quantidade, nas camadas superficiais da parede
45 faríngea. Suas projeções aferentes se localizam no nervo laríngeo superior e também no glossofaríngeo e trigêmeo. 107,108,109
Exacerbações de pressão negativa na faringe, suficiente para iniciar colapso desencadeará um reflexo de proteção duplo: ativando os músculos abdutores da faringe enquanto inibe a atividade do diafragma, minimizando a pressão negativa intraluminal.110,111
Os distúrbios respiratórios do sono de natureza obstrutiva são causados por episódios recorrentes de fechamento total ou parcial da faringe. Durante esses episódios, a atividade muscular da via aérea superior aumenta progressivamente, mas a força dilatadora não é suficiente para restaurar a patência da faringe e da ventilação normal. O trabalho muscular abdutor está aumentado na apneia obstrutiva do sono, levando a alterações estruturais como aumento de fibras do tipo IIa nos músculos da faringe.112 ,113 A contração dos músculos dilatadores da faringe gera força estabilizadora que se opõe a forças pró-colapso como a pressão negativa inspiratória. Estão envolvidos na determinação da força estabilizadora efetiva aplicada às estruturas da faringe fatores como: atividade neuromuscular da faringe 106, propriedades fisiológicas e moleculares dos músculos114, eficácia da contração muscular115 e acoplamento mecânico dos músculos da coluna vertebral aos tecidos moles adjacentes.116
A atividade eletromiográfica do genioglosso é anormalmente alta em pacientes com apneia obstrutiva do sono acordados117, 118 e seu decréscimo induzido pelo sono pode ser visto como permissivo e explicar o fechamento de uma via aérea já anatomicamente comprometida. Para compensar essa complacência da faringe aumentada em pacientes com apneia obstrutiva do sono é necessária maior atividade neuromuscular dos dilatadores da faringe durante a vigília e o sono. Também, a
46 eficiência mecânica das forças dilatadoras da faringe parece prejudicada nesses pacientes.119,120
A atividade eletromiográfica tônica e fásica dos músculos dilatadores da faringe se torna progressivamente reduzida da vigília para os estágios NREM e REM. Em REM, coincide com os eventos fásicos dos movimentos oculares.103 Estes efeitos de estado sono-vigília no controle neuromuscular da faringe provavelmente explicam, junto com a redução do volume pulmonar, porque a pressão de fechamento da faringe (Pcrit) é negativa no estado de vigília, mesmo em pacientes com apneia obstrutiva do sono.
A influência dos quimiorreceptores também têm efeitos substanciais no recrutamento muscular. No caso do CO2, neurônios motores da via aérea superior e
neurônios motores frênicos sofrem inibição por hipocapnia e ativação por hipercapnia.121,122
A imagem dinâmica do calibre das vias aéreas superiores, bem como análise respiração a respiração da mecânica das vias aéreas durante o sono mostra que o estreitamento ou fechamento pode ocorrer no final da expiração ou durante a inspiração,123,124,125 sendo diferentes os mecanismos que precipitam o colapso em cada uma dessas ocorrências. A oclusão no final da expiração ocorre sem a necessidade de esforço inspiratório ou pressão intraluminal negativa e pode refletir que no final da expiração a via aérea não foi estabilizada por ativação fásica inspiratória dos músculos dilatadores da faringe ou por pressão intraluminal positiva. 123 Por outro lado, o fechamento durante a inspiração aponta existir desequilíbrio entre a geração de força dos músculos dilatadores e a pressão negativa intraluminal excessiva gerada pelos músculos inspiratórios. 106
47
Tensão Superficial
A tensão de líquido superficial de revestimento da mucosa afeta a colapsabilidade da VAS, da mesma forma como é documentado nas vias aéreas pulmonares. Uma maior tensão superficial da parede das VAS de pacientes com AOS tem sido relatada usando um método que quantifica tensão de superfície como força necessária para separar duas superfícies ligadas por uma gotícula de líquido em estudo.126,127 Além disso, em estudos limitados de terapia com uso de surfactante em pacientes com AOS foi mostrado haver redução significante da colapsabilidade da via aérea128 e melhora do IAH de 20 a 30%.129,130
Deslocamento de fluidos das pernas para a região perifaríngea
O deslocamento de líquido acumulado nos membros inferiores em direção à via aérea superior ao se assumir decúbito está documentado e pode contribuir para a patogênese da apneia do sono. Para haver deslocamento, deve inicialmente ocorrer acúmulo de líquido extracelular nas pernas durante o período sentado ou em ortostase. A hipótese unificadora da teoria de deslocamento rostral de fluidos e apneia do sono iniciou com o estudo de Kasai e cols.131 no qual se explicou o mecanismo de deslocamento de fluidos na patogênese da AOS e da apneia central, bem como sua influência no mecanismo da insuficiência cardíaca (Figura 9, adaptada de Kasai e cols.131)
48
Figura 9- Representação esquemática da relação bidirecional potencial entre apneia
obstrutiva, apneia central do sono (AOS e ACS, respectivamente) e insuficiência cardíaca (IC). Combinações de hipóxia intermitente, hiperatividade simpática e redução da pressão intratorácica podem levar ao desenvolvimento ou progressão da IC, enquanto a retenção de líquido decorrente da IC pode levar ao deslocamento rostral noturno. O deslocamento de fluido para estruturas perifaríngeas ou pulmões pode facilitar o desenvolvimento ou agravamento de AOS e CSA, respectivamente.
Acúmulo de fluidos nas pernas
Waterfield 132 estudou o efeito do decúbito no volume da perna através de experimentos publicados em 1931. Em 16 sujeitos, observou: 1) após quarenta minutos, em ortostase, houve aumento do volume da perna entre 60 e 120 mililitros (mL); 2) a maior parte da variação de volume da perna ocorreu entre 20 e 25 minutos, após esse tempo a variação até os 40 minutos foi mínima; 3) após quarenta minutos, na posição deitado, houve diminuição do volume da perna, entre 60 e 80 mL; 4) a alteração de
49 volume em decúbito era menor com o sujeito dormindo, enquanto que se o sujeito fizesse pequenos exercícios de contração e relaxamento musculares alternados, antes de deitar, a variação de volume aumentava para 100 ou 120 mL. Waterfield discute os mecanismos da pressão hidrostática das veias das pernas sendo determinada pela altura da coluna de fluido que se estende até o coração e a influência: a) das válvulas venosas; b) do efeito bomba da pressão negativa ventilatória e c) das contrações voluntárias e involuntárias dos músculos da perna agindo como bomba. Além disso, indivíduos com maior altura, com pernas com acúmulo de tecido adiposo e flácidas apresentaram maior variação de volume nas trocas de posição.
Deslocamento de fluido para o pescoço
Redolfi e cols.133 avaliaram 23 homens saudáveis não obesos quanto à relação do IAH com o deslocamento espontâneo de líquido das pernas para o pescoço durante a noite. A variação de fluido das pernas durante a noite correlacionou-se com o IAH (P<0,001), com a variação da circunferência do pescoço (P<0,001) e com o tempo prolongado na posição sentada (P=0,003). Esse deslocamento deve ser considerado na patogênese da apneia obstrutiva do sono em homens não obesos. (Figura 10- adaptada de Redolfi e cols133)
50
Figura 10- Painel A- Relação entre a variação no deslocamento de fluido da perna e
IAH; Painel B- Relação entre deslocamento de fluido e variação na circunferência do pescoço.
Yumino e cols.134 estudaram o deslocamento de fluido das pernas para o pescoço em 57 cardiopatas com fração de ejeção de 45% ou menos. Realizaram bioimpedância para avaliar a água corporal antes e após o exame de polissonografia. Concluíram que em pacientes com apneia obstrutiva houve relação inversa na variação do deslocamento de fluido das pernas durante a noite com o aumento da circunferência do pescoço (P<0,001) e com o aumento do IAH (P<0,001).
Kasai e cols.135 avaliaram as diferenças no deslocamento de líquidos entre 35 homens e 30 mulheres com insuficiência cardíaca. Verificaram que em homens houve correlação inversa entre a mudança de volume de líquido das pernas durante a noite com a variação da circunferência do pescoço e IAH (P<0,001) e que nas mulheres essa correlação não foi significativa.
Excesso de retenção de líquido como causa de apneia obstrutiva do sono encontra suporte na redução da gravidade da apneia após diálise peritoneal. Em
51 indivíduos com insuficiência renal, a remoção de líquido através da diálise peritoneal, aumentou a luz da faringe, reduziu a obstrução lingual e o IAH. 136,137
Kasai e cols.138 mostraram o efeito da terapia com diurético no IAH em 16 pacientes hipertensos não controlados. Os resultados mostraram redução no IAH (P=0,005), alteração no volume de líquido das pernas (P<0,001) e na circunferência do pescoço (P<0,001). Houve correlação inversa entre a redução da mudança do volume de líquido das pernas e o IAH (P = 0,001).
An e cols.139 avaliaram 30 homens e 20 mulheres com índice de massa corporal normal entre 18,5 e 24,9kg/m2. Calcularam o tamanho da luz da faringe a partir do exame de ressonância magnética e verificaram a circunferência do pescoço. O deslocamento de líquido foi obtido elevando as pernas com inclinação superior a 50 graus. Com a elevação durante oito minutos, a área da luz da faringe reduziu 27,6 % enquanto a circunferência do pescoço aumentou 1,5 % nos 50 sujeitos. Em 10 % das mulheres e em 10 % dos homens a circunferência do pescoço não mudou enquanto houve redução na luz da faringe. Em 7 % dos homens e em 20 % das mulheres houve grandes mudanças na circunferência do pescoço enquanto irrisórias alterações da luz da faringe. O coeficiente de correlação entre as alterações do pescoço e da área da faringe foi -0,21 (P=0,14).
Chiu e cols.140 estudaram onze sujeitos saudáveis não obesos, aplicando pressão de 40 mmHg nas panturrilhas através de calças pressurizadas antichoque (“Medical Antishock Trousers”-MAST) e verificaram redução de perímetro das pernas, aumento
da circunferência do pescoço e aumento da resistência faríngea, medida pela diferença de pressão entre dois cateteres localizados um nas coanas e outro na base da língua. Shiota e cols.141 realizaram estudo similar em 27 indivíduos saudáveis não obesos. Aplicaram pressão positiva nos membros inferiores, LBPP (lower-body positive
52 pressure), concluindo que o deslocamento de fluido das pernas causa aumento do
pescoço e estreitamento da VAS, medida por faringometria acústica no final da expiração. Su e cols.142 avaliaram com LBPP treze mulheres e catorze homens não obesos saudáveis, verificando que o deslocamento de fluido aumenta a pressão crítica de fechamento da via aérea superior (Pcrit) em homens de -25 para -18 cm H2O, mas
não altera a pressão de -23 cm H2O observada em mulheres.
Su e cols.143 registraram redução de volume fluido nas pernas e consequente aumento no pescoço e variação na Pcrit com aplicação de MAST em treze homens saudáveis, o que não ocorreu significativamente com o grupo controle.
O uso de meia elástica de compressão em homens sedentários, não obesos, reduziu 24 % ou 7,5 eventos/h no IAH, diminuiu a variação de volume de líquido da perna e reduziu o aumento da circunferência do pescoço144 o que pode ser verificado na figura 11, adaptada de Redolfi e cols.144
Figura 11- Influência do uso de meia de compressão, por um dia, no volume de líquido
das pernas, na circunferência do pescoço e no IAH. Os valores estão expressos como mediana e intervalo interquartil.
